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城镇垃圾无害化处理设施建设现状2009年底,邵阳市全年垃圾总产量为305.75万吨:其中城镇垃圾年产量为97.7万t.垃圾清运总量为112.61万t,其中城镇垃圾清运量为85.84万t,城镇垃圾清运率为87.8%,全市垃圾清运率为36.8%.垃圾简易处理量85.76万t,全市简易处理率27%,城镇垃圾无害化处理量为26.85万t,城镇垃圾无害化处理率为27.5%(以城镇垃圾产量为基准),基本实现了省里下达的“十一五”城镇生活垃圾无害化处理指标.具体情况见表1[4].城镇环境现状分析“十一五”期间,全市认真落实国家和省有关加强环境保护、改善人居环境、建设“两型”社会的精神,积极开展“环保三年行动”,狠抓环境治理,城镇环境质量有了改善,大气环境和生态环境得到较好保护.2009年邵阳市空气质量基本符合空气质量评价标准,如:二氧化硫(SO2):日均值范围为0.012~0.075mg/m3,全市年均值为0.043mg/m3,日均值和年均值符合《环境空气质量标准》二级标准;二氧化氮(NO2):日均值范围为0.002~0.057mg/m3,全市年均值为0.023mg/m3,日均值和年均值符合《环境空气质量标准》二级标准;可吸入颗粒物(PM10):日均值范围0.024~0.109mg/m3,全市年均值为0.057mg/m3,日均值和年均值符合《环境空气质量标准》二级标准.但是,随着城市化进程的加快和工业化的提速,环境的破坏因素不断增多,环境保护面临较大压力,局部环境的空气质量和水体质量受到污染,环境质量急待改善,尤其是各县(市)现在仍在使用的各个垃圾填埋场,因原设计标准不高,建设要求较低,防渗措施简单,垃圾污水不断渗入地下水,影响水质和土壤;同时,目前广泛使用的大批垃圾收集站均为敞开式,垃圾装卸过程中产生大量的扬尘和恶臭,严重影响空气质量.最典型的是部分垃圾填埋场就位于河边,一旦涨大水,渗漏液就可能流入河水,对水质造成严重污染.因此,该类垃圾处理设施急待封场处理,并做好防渗设施.同时,垃圾的收集运输设备落后、档次不高、数量不足,绝大部分城镇垃圾运输无法做到密闭化,甚至大多是农用车运输,因此,运输中的二次污染现象较严重,对空气质量影响较大.其次城镇垃圾收集点数量不足,布局不合理且设施简陋破损,对周围环境也造成严重污染,尤其是对城镇空气质量影响较大.同时农村垃圾处于随处堆放状态,没有专门的管理单位,没有专人负责清扫收集,没有专用设施收集,既污染环境,影响健康,又对农田土质造成不可修复的污染,影响农作物安全.
城镇环卫现状分析
环卫管理机构不全目前各地环境卫生的管理机构不够健全,邵阳市仅市本级城区、各县(市)城区和少部分镇设立了专门的环卫管理机构,绝大部分的镇、乡和所有的村均未设立专门的环卫管理机构,没有专人管理环境卫生,环卫工作无法全面覆盖到位.环卫队伍力量薄弱按照建设部标准,城镇环卫作工人员应按服务人口的3‰~6‰配备,全市城镇至少需环卫职工约7000人,但目前全市城镇环卫职工总人数仅3794人,环卫职工数量严重不足.环卫经费紧缺一方面随着城市不断扩容提质和城镇发展速度的加快,对环卫设施的标准、功能和环卫服务质量的要求也不断提高;另一方面,由于邵阳市及各县(市)财政紧张,经费紧缺,环卫投入严重不足,无法维持环卫生产的需要,难以确保环卫设施的正常运转.环卫设施落后目前,邵阳市环卫设施处于数量严重不足、布局不够合理、标准挡次过低、陈旧老化、超负荷运转的状况.2009年底,全市共有各类垃圾收集中转站92座,与标准相差甚远,且都分布在市区及各县(市)城区,乡镇为0;垃圾运输车辆137辆,其中市本级28辆,各县城区58辆,乡、镇共51辆,且大多为破损报废车和小型农用车,绝大部分乡镇没有专用垃圾运输车,既无法满足生产需求,又存在严重安全隐患.
垃圾无害化处理建议及改善措施
1 内黄县基本概况
内黄县位于河南省北部,东界濮阳清丰县,南临鹤壁浚县,西临汤阴县,北临河北省魏县.地理座标为东经114°35′-114°,59′,北纬35°39′-36°09′,南北平均长55公里,东西平均宽21.1公里,总面积1161km2。目前内黄县全县人口70万人,县城人口12.7万人 , 内黄县城市生活垃圾年产生总量约为5万吨,已全部进入垃圾处理场进行处理。
2 内黄县城市生活垃圾污染危害
内黄县城在垃圾处理场未建成以前,垃圾堆放在县城西南司杨庄村旁的大坑内,未设渗沥液导排和甲烷收集导排设施,也未作任何的防渗处理,污染得不到有效控制。城市生活垃圾的危害主要有:(1)垃圾堆放侵占了大量农田;(2)垃圾露天堆放,有机物分解产生恶臭并释放大量氨、硫化物等有害气体,其中含有机挥发气体达100多种,这些释放物中含有许多致癌、致畸物。塑料膜、纸屑和粉尘则随风飞扬形成“白色污染”,严重污染了大气和城市的生活环境;(3)垃圾不但含有病原微生物,功能在堆放腐败过程中还会产生大量的酸性和碱性有机污染物,并会将垃圾中的重金属溶解出来,形成有机物质,重金属和病原微生物三为一体的污染源,雨水淋入产生的渗滤液必然会造成地表水和地下水的严重污染;(4)垃圾中有许多致病微生物,同时垃圾往往是蚊、蝇、蟑螂和老鼠的孳生地,这些必然危害着广大群众的身体健康;(5)垃圾中含有大量可燃物,在天然堆放过程中会产生甲烷等可燃气,遇明火或自燃易引起火灾,造成重大损失。
3 国内外垃圾处理方法
3.1 垃圾处理方法概述
城市生活垃圾成分复杂,与当地经济发展水平、能源结构、气候条件以及居民生活习惯有关,其处理方法没有统一的模式。但不同的处理技术、处理方法最终都以垃圾的无害化、减量化及资源化为目标。总的来说,国内外在城市生活垃圾处理方面普遍采用的处理方法主要有三种:卫生填埋法、堆肥处理法、焚烧法。这三种处理方法的适用条件和处理效果各有其特点。
(1)卫生填埋法:在垃圾填埋场的水平方向和垂直方向分别进行防渗漏处理,将垃圾污水收集后集中处理,并将填埋场产生的气体进行收集处理。在填埋作业过程中,采用压实消毒、覆土等措施,尽量减少对周边环境的影响,避免产生二次污染。卫生填埋技术成熟,作业机械设备相对较简单,一次性投资相对较小,处理成本相对较低,且处理量较大。
(2)堆肥法:堆肥是对垃圾进行资源化利用的有效方式,其处理方法是在人工控制的厌氧或好氧条件下,利用自然中的各种微生物,对垃圾中的各种动物、植物性有机物进行分解,形成稳定的腐殖质,同时杀灭垃圾中的各种致病微生物,达到资源化和无害化的目的。
采用堆肥法处理城市生活垃圾可通过前分选对垃圾中的有用成分进行分选回收,其堆肥产品可以作为土壤改良剂施用于农田,也可以进一步加工生产高效复合肥。但垃圾堆肥要求垃圾中有机物含量较高,一般不低于40%为宜。该方法投资相对较大,处理成本相对较高。
(3)焚烧法:垃圾焚烧是利用高温使垃圾中碳水化合物转化成CO2和H2O,同时在高温条件下杀灭垃圾中的细菌与病毒,并对垃圾焚烧过程中产生的热能进行合理的利用,对焚烧过程中产生的烟气进行严格的处理。垃圾焚烧处理对垃圾的热值要求较高,要求每千克垃圾低位热值不宜低于800千卡。由于垃圾焚烧产生的烟气中含有二恶英等多氯苯物质,会对大气造成严重的二次污染,因此必须对烟气进行严格的处理后才能排放。该方法焚烧设备昂贵,一次性投资大,运行费用也很高。
3.2 国内生活垃圾处理概况
近年来我国城市生活垃圾处理行业取得了快速的发展,在中央国债的支持下,地方政府加大了投入的力度。垃圾卫生填埋场技术规范经过2001年和2004年两次修订,2007年又增加了CJ113-2007《生活垃圾卫生填埋场防渗系统工程技术规范》,已经在填埋场防渗、渗滤液处理、填埋气体控制等方面达到国际上较高标准。“十一五”期间,一大批垃圾处理项目按照新标准开工建设并相继投入使用,极大地提高了我国城市生活垃圾处理能力。填埋是我国目前大多数城市解决生活垃圾出路的最主要方法, 85%的城市生活垃圾采用填埋处理。在填埋处理中,有近80%的属于简易和受控填埋场。这些填埋场大多有以下特点:不能做到及时覆盖;不具备完善的垃圾渗滤液收集、排导和处理设施;没有完善的填埋气体排导和处理设施。特别是填埋场的渗滤液,许多填埋场还未能达到达标排放。采用堆肥方式处理的生活垃圾占无害化处理总量的4%。堆肥处理可分为简易堆肥、好氧高温堆肥和厌氧消化三类。我国有约10%的城市生活垃圾采用焚烧处理。随着我国东南部沿海地区和部分大中城市的经济发展和生活垃圾低位热值的提高,不少城市已将建设生活垃圾焚烧厂提到了办事日程,正在积极组织实施,目前处于快速发展阶段。
4 内黄县城市生活垃圾成分与处理技术、工艺
分析
内黄县城市生活垃圾主要来自居民家庭、饮食服务行业、商业、公共场所、街道清扫和集贸市场等,其中不可回收垃圾中有机成分含量约占25.0%,无机成分含量约占65.0%。垃圾成分以不可回收无机物为主,占生活垃圾总成分的90.0%左右。
根据内黄县城市生活垃圾的成分组成、自然条件与经济条件分析,内黄县城市生活垃圾采取焚烧工艺投资过高,财政难以承受。采用堆肥处理,目前的垃圾有机组分达不到堆肥要求。采用卫生填埋处理从投资和处理工艺上均比较符合内黄县的实际情况,也符合我国县级城市的实际情况。目前内黄县的垃圾处理采用卫生填埋处理工艺,同时采用了人工防渗技术,对填埋库区进行了防渗处理;对填埋气体进行了集中燃烧处理。经监测渗滤液中BOD与COD比值大于0.45,对渗滤液采取的处理工艺为“一体化生化处理系统(包括混凝沉淀池+A/O+MBR膜反应器)+纳滤+反渗透”污水处理装置。在填埋过程中采取了及时覆土、洒水、消毒等措施,使填埋场对周围环境的影响降到最小。该项垃圾处理工程目前已通过省市环保部门的验收,取得了明显的环境效益和社会效益。
5 未来城市生活垃圾处理对策的趋势
随着城市化进程的快速发展,内黄城市垃圾产生的数量将会增加,垃圾填埋场的服务年限逐渐缩短(该处理场服务年限为11年)。由于垃圾填埋处理需占用大量土地,因此垃圾需要减量,要限制过度包装,减少一次性消费产生的生活垃圾,改变燃料结构,提高燃气普及率和集中供热率,减少煤灰垃圾产生量。再者积极开发垃圾分类收集,垃圾分类收集是实现垃圾资源化的最有效途径。通过分类收集,不仅可直接回收大量的废旧原料,实现垃圾减量化、资源化,而且可以减少垃圾运输费用,大大简化垃圾处理工艺,降低垃圾处理成本。有机物含量大于40%的垃圾在垃圾分类的基础上进行高温堆肥处理。随着经济的发展,垃圾填埋标准越来越高,填埋比例逐步下降,垃圾焚烧将会稳步发展,垃圾焚烧产生的热能应尽量回收利用。
参考文献
[1]郑州大学.《内黄县城市生活垃圾无害化处理场工程环境影响报告书》,2007,2-6.
关键词 城市固体废物 环境污染 城市垃圾处理 可持续发展
1 问题的提出
城市生活垃圾(简称城市垃圾)是所有生活活动在城区的人们在维系自身生存的过程中制造和排放出来的废弃物,它与生俱有,与人同在。因此有人活动的地方就会有垃圾存在。随着经济的发展,人民生活水平的提高,城市化进程的加快,城市垃圾也在迅速增加。据统计报道:现今我国城镇垃圾的人均日产生量为1.2~1.4kg;人均年产生量为440~500kg。如果以39%的城市化人口测算,当前,我国城市垃圾的年产生量已超过2.2亿t,如果加上历年来堆存在城市周边尚未处理的60多亿t陈腐垃圾,在我国现有的688座大、中城市中,已有200多座处于垃圾山的包围之中。而且这些垃圾的产生量还在以6%~8%的速度在逐年增加,如果不作及时有效地处理,任意堆积,天长日久,势必会对人类赖以生存的环境和社会经济的发展带来难以估计的重大影响,因此采取什么方法和技术及时有效地处理好城市垃圾,是所有城市管理者和广大市民极为关注和亟待解决的重大环保问题之一。
对城市垃圾的处理,当前常用的方法除回收利用外,主要有集中焚烧、生化堆肥及卫生填埋三种。这三种垃圾处理方法各有利弊。卫生填埋处理法,费用低廉,但占用土地量多,对环境有不同程度的污染;生化堆肥处理法,费用适中,但产品用途不广,要占用一定的土地,对环境有一定的污染;集中焚烧处理法、一次性投资大,日常运行成本高,但减量效果好,可较大程度地减少农业用地。从这三种垃圾处理方法的应用情况看:在经济发达的国家中,国土面积较大的采用卫生填埋法处理的比重较大,如美国约占75%,国土面积较小的,采用集中焚烧处理的比重较大,如日本约占73%;第三世界国家大都是以填埋为主;我国在2000年颁发的《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》中强调指出:“在具备卫生填埋场地资源和自然条件适宜的城市,以卫生填埋作为垃圾处理的基本方案”,这是符合我国国情的。据此提出了以下几点有关做好城市垃圾处理的方法与建议:在垃圾产生的源头——社区配备垃圾预处理设施,由专人对城市垃圾进行收集集中和预处理;对城市垃圾进行分类粉碎、脱水、消毒、胶结和压块处理,并以“垃圾块体的分区分类堆砌填埋处理”替代“垃圾的混杂式填埋处理”;利用垃圾块体充填废弃采矿场,实施城市垃圾处理与矿山采空场修复相结合的环境综合治理。
2 社区垃圾的预处理
城市垃圾及时有效的处理是建立在垃圾分类的基础上的。没有垃圾的分类也就没有垃圾的科学处理可言。在垃圾产生的源头——社区配置垃圾预处理设施,由专人对垃圾进行预处理,对提高垃圾中潜在资源的回收利用和垃圾处理中的机械化操作水平,减少环境的污染,降低处理成本,具有重要的现实意义。
城市垃圾的预处理设备与装置主要包括:垃圾分类容器、垃圾粉碎机和垃圾压缩装置等。城市垃圾的预处理是指城市垃圾的分类、粉碎脱水、消毒粘结和压缩成形等处理。选择以街道社区、行政区为单元或是全城集中方式进行城市垃圾的预处理,可依据实际情况决定。基于我国劳动力资源较为丰富,需要安置的就业人口多,笔者认为采用以街道社区为单元的方式进行较为合适。社区规模的大小,可酌情而定,多则5 000户左右,少则300户左右。如果每户(家)按3.5个常驻居民(人口)测算 ,武汉中心城区可组成100多万个家庭(户);如果每个社区按1 000户计算,武汉中心城区可构成1 000多个社区;如果每个社区安排4~6人负责对社区的垃圾进行预处理,武汉中心城区可为此设置5 000~7 000个工作岗位,用来解决下岗职工的就业问题。而且,从事社区垃圾预处理人员的工资也不用财政负担,可从社区居民交纳的垃圾处理费用中开支。
以街道社区为单元对垃圾进行预处理,需要在社区内构筑一个垃圾预处理房,该垃圾预处理房如同一个小型的垃圾中转站,应作为社区内必不可少的建筑物之一,纳入社区构建的整体规划之中。垃圾处理房的大小,可根据社区的规模与需要确定,一般为20~30m2。在垃圾预处理房内,应配置垃圾预处理设备与设施,以便用来对社区的垃圾进行收集分类、粉碎脱水、消毒粘结和压块处理。
在垃圾产生的源头对垃圾进行集中分类处理,既可提高垃圾中有用成分的回收利用,又可减少垃圾对环境的污染,是做好垃圾科学处理的前题和基础。
3 垃圾块体堆砌填埋技术与工艺
3.1 垃圾的分类粉碎
垃圾的科学处理是建立在垃圾分类的基础上的,不作分类的垃圾处理会给环境维护增添麻烦。因此,垃圾块体堆砌填埋法首先要求集中分选,取出可再生利用之物后剩下的废弃之物,按其混杂的物质成分分成可燃物(有机物)和不可燃物(无机物)两类,然后分别将其置于专用的粉碎机中,粉碎成直径少于2cm的粉碎物,以利于垃圾的减容、脱水、消毒、粘结和压缩打包。
3.2 垃圾粉碎物的脱水、消毒
采用挤压脱水的方法将两种不同类型的垃圾粉碎物(有机物和无机物)分别予以脱水处理,使其含水量少于30%,然后再在脱水后的有机物类垃圾粉碎物和无机物类垃圾粉碎物中,分别加入适量的消毒剂并搅拌均匀,对其进行消毒处理,以防治蚊虫苍鼠的滋生、繁殖和减少垃圾的危害和二次污染。
3.3 垃圾粉碎物胶结、压缩
在通过消毒处理后的垃圾粉碎物中,加入适量的粘结剂并搅拌均匀,然后将其置于压缩打包装置中,把垃圾粉碎物压缩成带有1~3个上下贯通的气、液排出孔的正方形或长方形块体,气、液排出孔的直径为5~10cm,垃圾块体的体积为0.03~0.5m,容重为0.8~1.5t/m3。这样既减少垃圾的体积,便于贮运和堆砌填埋;也有利于渗滤液和垃圾块体中易燃易爆气体的排放与收集处理和利用。
3.4 垃圾块体的堆砌填埋
运至垃圾填埋场的垃圾压缩块体,按其不同的种类,分区分层分别堆砌在经过防渗处理,并按设计要求设置了气液集中收集系统的填埋场的不同区,直至达到预定设计标高,铺上50~120cm的粘土,对垃圾予以覆盖处理,以备日后对垃圾填埋场地进行开发利用。
采用垃圾块体堆砌填埋法处理城市垃圾,既可减少运输费用,节省填埋用地,又有利于垃圾的无害化处理和机械化操作。
4 利用城市垃圾充填废弃采矿场
利用城市垃圾充填废弃采矿场是指利用城市固体生活垃圾充填矿山废弃采空场。这种城市垃圾处理方法是把经过集中、筛选、分类回收后剩下的固体垃圾,先分成有机物和无机物两类,然后分别予以粉碎脱水、消毒粘结和压块等预处理后,运到做好了防渗处理并布有垃圾渗沥液和垃圾填埋气体收集管网的废弃采矿场,分区分类予以堆砌填埋处理。
当前,我国90%以上的城市垃圾是采用填埋的方法进行处理的,如果按堆存5 000t垃圾占地1亩测算,全国城市垃圾的堆存处理,每年就需要占用土地数千万亩,由此可见城市垃圾填埋处理需要占用的土地量之大。另一方面,全国现有的15万多座矿山,每年都要通过开凿数万公里井巷,剥离数亿立方米地表山体,从地下采出50亿t以上的精矿石,形成了大量的新采空场。如果不对这些采空区作及时的处理,会导致大规模的地表塌陷和山体滑落等地质灾害的产生。而对采空场的处理,最有效的方法是胶质充填,但成本高,绝大多数矿山,如:煤、磷、铁等矿山因其产品价格低,承受不起,不能实施。如果能以城市固体垃圾作为充填料回填废弃采矿场,既可解决城市垃圾填埋处理的占地问题,又通过回填杜绝废弃采矿场可能引发的地表塌陷和山体滑落等地质灾害问题,是一举两得的好事。
从全国矿山的展布情况看,大部分都靠近大、中城市,而且还有专用铁路、高质量公路或水路沟通,交通十分方便,且有一定的操作性,完全可以当作一项环境综合治理的系统工程予以统筹规划和实施。
5 结论
(1)从生态环境的角度而言,城市垃圾是一种污染源,从资源的角度而言,城市垃圾则是地球唯一在增长一种资源 。及时有效的做好城市垃圾的处理,对促进人和自然的和谐相处和社会经济的可持续发展具有十分重要的意义。
(2)一次性投资少,运行成本的垃圾填埋处理法作为垃圾的最终手段,在当前和今后相当长的一段时间内都将是我国城市垃圾处理的重要手段,有必要进一步研究开发和完善垃圾填埋处理的方法、技术与设备。
(3)在垃圾产生的源头对垃圾进行及时的分类和预处理,不仅可减少垃圾裸露堆放和日晒雨淋对环境造成的污染,而且还有利于垃圾中潜在资源的回收利用和产业链的形成;不仅有利于社区的安全管理和文明建设,而且还有助于谁污染谁付费治理原则的落实。
(4)先将垃圾分成有机物和无机物两类并分别进行压块或打包处理,然后将垃圾块体分区分类予以堆砌填埋处置,不仅有利于垃圾的储存和运输,而且还有利于垃圾处理的机械化操作和填埋场区的后续管理。
(5)利用垃圾块体充填废弃采矿场,既可解决垃圾填埋的占地问题,又可避免因采矿引发的地质灾害问题,而且还有助于废弃采矿场的复垦利用,是实施环境综合治理的有效措施。
城市垃圾处理从清扫、收集、运输、到最终处理,涉及面广,既有科学技术问题,也有社会问题,是一项复杂的系统工程。依靠科技,依靠民众,依靠法制,做好城市垃圾的分类收集和预处理工作,加大垃圾块体堆砌填埋技术的研发和推广力度,实施城市垃圾处理与矿山采空区灾害防治相结合方案,将有助于环境的综合治理和城市垃圾处理减量化、无害化、资源化、产业化目标的实现。
参考文献
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2 何品晶,冯肃伟.邵立明,城市固体废物管理[M].北京:科学出版社,2003
3 张益,陶华.垃圾处理处置技术及工程实例[M].北京:化学工业出版社,2002
4 逄辰生.世界各国城市垃圾管理状况[J].节能与环保, 2002(10)